西电PCB设计指南第5章学习笔记
五、常见类型PCB设计
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敏感电路
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常见的敏感电路
音频电子系统前级、精密仪器、光电探测转换电路、传感器
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特点：
容易受干扰的电路
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受干扰的原因：
空间电场耦合、磁场耦合、电路板绝缘不良的漏电电流
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常见的敏感电路位置：
微弱信号线 、高阻抗点 、放大器前级输入端 、传感器信号、大功率电路附近的检测电路
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电池耦合干扰
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原理：
干扰源的电力线跨过导线间的分布电容，和被扰线对地阻抗构成分压关系
容抗小，阻抗高，更容易受干扰。
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敏感节点的判断：
节点的对地的等效阻抗越高，就越容易受到电场干扰。
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敏感节点的处理：
敏感节点导线越短越好
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3W/10W原则（重要）
- 3W原则：导线中心间距为线宽3倍以上时，可以避开70%的电场耦合
- 10W原则：导线中心间距为线宽10倍以上时，可以避开98%的电场耦合
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防护布线
在敏感线与相邻线之间增加接地线，称为防护布线，能进一步降低电场耦合
防护布线要加上接地短路过孔（严禁悬空），否则干扰反而增强
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磁场耦合干扰
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磁场耦合干扰的来源
公共耦合环路面积、互感干扰
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减少磁场耦合干扰的方法（见下图）
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配置回流路径，降低公共耦合环路面积
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增大微带线间距，或改为带状线
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电路板漏电
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影响：
PCB表面污染和体电阻漏电 ，导致电流对高阻抗节点的干扰
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保护环：
将漏电电流吸收至地（保护低电压或虚地点）
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等电位保护：
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原理：
用低阻抗跟随器制造等电位区并将漏电电流吸收
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导线裸露：
保护环的导线应裸露，以增加吸收表面污染泄露电流的能力
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隔离岛和聚四氟乙烯端子：
- 敏感局部使用绝缘性能极佳的聚四氟乙烯端子，避免与PCB接触
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高压电路
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常见高压电路
功率电源/逆变电路 、隔离接口 、可能接入未知电压的继电器/开关等 、插板式变压器/ACDC输入端、升压/局部高压偏压电路
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高压隔离槽
- 用途：能有效增加防爬弧距离，防止污染降低绝缘性
- 画法：在KeepOut层画粗线，注意宽度>1mm否则不便下刀
- 图示：
- 规格：
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电源系
在隔离电路中（如图中 “隔离栅” 两侧的 “电源系 A”“电源系 B”），不同电源系需满足绝缘要求，避免电能干扰或故障在系统间蔓延，以此保障各模块电能供应的稳定性与安全性。
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隔离带
电源系之间的绝缘处。分属不同电源系的任何两根线 之间，都要满足绝缘要求
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PCB漏电与保护环
由三个部分组成（高压电端子、敏感端子、接地保护环）：
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功率电子电路
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常见功率电子电路：
AC-DC、开关电源、音频功放、电机驱动/伺服控制器、逆变器/DC-AC 、电力变流/检测
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大电流部分的处理：
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镀锡（增加导体厚度）
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镀锡后的导线等效截面积可增大约1.5-2倍
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手工堆锡、埋焊铜丝等方法，等效截面积可增大5-10倍
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大面积镀锡，容易流动，挂不均匀；改为多段细线，挂锡饱满效果更好
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大电流焊点，要加分流镀锡，避免电流密度过高局部烧断
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过孔和分流孔
- 大电流导线上的过孔需要很大的直径，可分散成许多小孔
- 大电流元件引脚换层时，电流可能过于密集，在附近要考虑增加分流孔
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高频开关电路设计
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开关驱动环路
让驱动环路面积（驱动器OUT->MOS栅->源极->驱动器GND）尽可能小
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储能环路和续流环路
布线应让储能和续流环路的面积都要尽可能小
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